новости космоса
2023 7
07 октября 2019 11:49:45

НАСА работает над электрическими самолетами

В то время как исследовательская группа в НАСА продолжает исследовать электрические двигательные установки в качестве экономичной альтернативы традиционным реактивным двигателям, агентство сотрудничает с американской промышленностью для разработки инновационных компонентов, необходимых для создания этого электрического самолета.

«Мы находимся в критическом периоде в истории авиации, потому что у нас есть возможность разрабатывать системы, которые позволят снизить затраты, потребление энергии и уровень шума, одновременно открывая новые рынки и возможности для американских компаний», - сказал Джим Хайдманн, менеджер из НАСА. «Крайне важно, чтобы мы работали с промышленностью и научными кругами, чтобы обеспечить наличие необходимых технологий для удовлетворения потребностей будущих пассажиров и перевозчиков».

Но чтобы сделать возможным коммерческий электрический полет, НАСА считает, что эти самолеты должны иметь возможность безопасно производить и эксплуатироваться при мощности не менее мегаватта энергии (1 МВт).

Электрический пассажирский самолет с одним проходом, подобный концепции НАСА STARC-ABL, требует около 2,4 МВт мощности - достаточной для освещения 2000 домов. До настоящего времени устаревшие электрические технологии - генераторы, электроника преобразования энергии, двигатели и т.д. - были слишком большими и тяжелыми, чтобы поместиться в самолете или просто сводила на нет любые преимущества использования электрической тяги.

НАСА пришлось выяснить, как сделать эти компоненты меньше и легче, при этом сохраняя или улучшая их выходную мощность. Для этого мы используем передовые технологии материалов, разработанные для применения при высоких температурах.

В рамках этих работ NASA и GE недавно объявили о партнерстве на сумму 12 миллионов долларов США, которое ускорит разработку преобразователей питания следующего поколения с использованием карбида кремния (SiC) и методов проектирования, которые помогут преодолеть проблемы с размером и весом. Инверторы имеют решающее значение для этих двигательных установок. Они преобразуют электрическую энергию от переменного тока, используемого генераторами, установленными на двигателе и двигателями, приводящими в движение винты, в высоковольтную энергию постоянного тока, необходимую для эффективного распределения мощности в крупных потребителях энергии на самолете.

«Благодаря последним достижениям в области материалов и силовой электроники, мы начинаем преодолевать проблемы, возникающие при разработке концепций электрификации с уменьшением энергопотребления. Эта работа с инверторами является критически важным шагом в наших усилиях по созданию электрических самолетов», - сказала Эми Янковский, менеджер Hybrid, подпроект газоэлектрической тяги в Исследовательском центре Гленна НАСА. «Наше партнерство с GE является ключом к разработке компонентов, созданных с меньшим весом для самолетов будущего».

Карбид кремния является одним из наших лучших способов борьбы с этими проблемами, потому что свойства материала - высокие рабочие температуры, высокое напряжение и способность выдерживать нагрузку - делают его хорошо подходящим для применения в авиации большой мощности. Эти преимущества дают инженерам возможность проектировать более легкие компоненты в гораздо меньших масштабах, уменьшая системы размером с холодильник до размера микроволновой печи, одновременно увеличивая выходную мощность.

«По сути, мы упаковываем один мегаватт мощности в размер компактного чемодана, который будет преобразовывать достаточное количество электроэнергии для создания гибридно-электрической двигательной установки для самолетов», - сказал Конрад Вибер, главный инженер по электричеству в GE Research. «Мы успешно создали и продемонстрировали инверторы на земле, которые соответствуют требованиям по мощности, размерам и эффективности электрического полета».

Партнерство по разработке инверторов SiC идет вслед за другим недавно начатым промышленным сотрудничеством НАСА и США, которое объединяет агентство с GE, Boeing и United Technologies Corporation / Pratt & Whitney для изучения возможных преимуществ и рисков будущих демонстраций полетов в электрических самолетов.

Летные испытания продемонстрировали бы, что передовые двигательные компоненты и системы электрических цепей самолетов, работающие на минимальной мощности в 1 МВт, доказывают, что эти технологии соответствуют нашим требованиям в отношении расхода топлива и выбросов.

«Летные демонстрации являются важной частью технологического развития, потому что они дают нашим инженерам и партнерам возможность решать проблемы и обосновывать концепции в реальных условиях, одновременно решая задачи, стоящие перед электрическими двигателями в авиации», - сказал Барб Эскер, заместитель директора по программе передовых воздушных транспортных средств НАСА.

В конечном счете, мы считаем, что наши усилия помогут наметить пути развития технологий, необходимые для создания ультраэффективных самолетов к 2035 году.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
Teddy19 · 07-10-2019

При чем тут инверторы? Вопрос в источнике тока.
Видимо, речь о летучем мотороллере - движок на керосине с преобразованием в электричество.
Но тогда выгода лишь на динамических режимах - при разгоне и посадке. А это самые аварийногенерирующие режимы. Влезать в это хозяйство будет весьма затратно в плане увеличения количества аварий.

2
378 · 07-10-2019

Белиберда. Че это - винтовой самолет на электричестве сделают? Одни проблемы и лишний вес.

3
Teddy19 · 07-10-2019

Для самолетов на малую дистанцию, где перелет состоит по сути из взлета и посадки в перспективе (после 2035 года) это даст экономию топлива. Турбина будет работать в оптимальном режиме, а не на убыточном форсаже.
Но, судя по сумме контракта в 12 миллионов, что для такой работы ничтожно мало энтузиазма разработчики не испытывают.

4
Sqwair77758 · 07-10-2019

-Карбид кремния!
-Что "карбид кремния"?
-Инверторы!
-Что инверторы?
Кароч, я знаю, карбид кремния, инверторы... и еще много других умных слов! Но, вот, как и на основе чего, создать компактный и мощный источник питания.... "Я знаю, но не скажу!" (с) :)

5
dilettant119 · 08-10-2019

Идея заманчивая, генератор должен работать не на керосине, а на метане, т.е. в "крейсерском" режиме самолёт должен стать практически экологичным. Правда взлетать придётся на обычных турбинах, экономия начнётся после занятия эшелона, значит, чем длиннее маршрут, тем больше экологический и экономический эффект.

6
Teddy19 · 08-10-2019

dilettant, я имею противоположную точку зрения.
Экономия на нестабильных режимах. После занятия эшелона преобразователь турбина - электромоторы бессмысленнен. По сути эта пара - энергетический редуктор, который позволяет и турбине работать в оптимуме и забирать нужную мощность. Турбина и так работает в оптимальном режиме. Экономии тут взяться неоткуда.
Sqwair777 источник энергии тут - авиационная турбина. Речи нет об "ультраэффективном" аккумуляторе. Это не электрический самолет. Это гибридный самолет.

7
Sqwair77758 · 08-10-2019

Teddy, Дык, источник питания, это не только аккумуляторы. Генераторы всех видов, например. :)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!